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腫瘤血管栓塞療法是通過在已形成的腫瘤血管內形成血栓，阻斷血液供應，使腫瘤細胞因缺乏營養和氧氣，而飢餓壞死的一種治療方法。對於臨床上大多數癌症患者而言，藥物所針對的都是已經血管化的腫瘤。因此，該類治療方法呈現出較好的臨床應用前景。
目前，臨床中常用的血管栓塞劑主要包括碘化油（iodinated oil）、海藻酸鈉微球、聚乙烯醇栓塞微球、聚乙烯醇修飾物微球（DC bead）等。雖然它們在針對肝癌等血供豐富的惡性腫瘤療效明顯，但是在大多數情況下，對血管有顯著的刺激作用，可引起血管痙攣、無菌性血管內膜炎等副作用。而且，它們堵塞血管的機制均為物理性堵塞，容易因為材料降解造成短期內血管再通。此外，它們無靶向性，釋放入血流中易導致非靶器官的誤栓。因此，尋找新型安全有效的生物栓塞劑具有切實的必要性。
針對這一科學問題，2018年3月，國家納米科學中心聶廣軍研究員、丁寶全研究員和趙宇亮院士團隊聯合美國亞利桑那州立大學彥灝教授在Nature Biotechnology雜誌上發表文章，成功構建了可以採取靜脈滴注給藥的納米生物栓塞劑——DNA納米機器人，將止血藥物——凝血酶，裝載到納米機器人內部，實現了凝血酶在腫瘤組織中的精確定位，選擇性誘導腫瘤血管栓塞，有效 「餓死」腫瘤的科學目的。活體內工作的DNA納米機器人的發展革新了腫瘤血管栓塞治療手段。同時，DNA納米機器人代表了未來人類精準藥物設計的全新模式，為惡性腫瘤等疾病的治療提供全新的智能化策略。
為了進一步提高血管栓塞治療對腫瘤的治癒率，近日，國家納米科學中心聶廣軍研究員、吳雁研究員和趙宇亮院士團隊在Nature Biomedical Engineering雜誌上發表了文章Combination of tumour-infarction therapy and chemotherapy via the co-delivery of doxorubicin and thrombin encapsulated in tumour-targeted nanoparticles，發展了一種智能聚合物納米藥物，同時載帶凝血酶和化療藥物阿黴素（Dox），通過納米藥物的表面功能化，實現了靶向栓塞腫瘤血管的同時，化療藥物同步彌散到無血供或不依賴血管生長的腫瘤區域，最大程度的殺傷腫瘤組織（圖1）。
圖 1.負載促凝因子凝血酶和化療藥物的納米藥物設計思路及工作原理
本研究工作，為開發新型的抗腫瘤血管藥物提供新思路，同時對提高臨床已有栓塞療法療效的方案設計具有指導意義。
本論文共同第一作者為李素萍研究員、張銀龍博士。